关于光子,质量,能量,静止质量,动质量,为什么光速有上限等问题问的太多了。我个人的感觉是,即便有人一一回答,提问者还是无法搞清楚什么是以上。
要想知道什么是以上,必须经过严格的物理理论洗脑。如果不愿意去洗脑,那么唯一能回答的是,能量的本质是物体运动状态中的一个守恒量。这只是其中之一,动量,角动量,电荷等也是手守恒量。
这个守恒量必须在外力作用下才会改变,不过如果你把施加外力的物体考虑进来,总能量还是不变,只是发生了转移和转化。根据现代理论框架,一共只有4种性质的力,除了引力外,其他几类力都可以写出他们的相互作用函数,力其实不是力,只是粒子之间相互作用的的耦合系数,也就是从一个粒子转化成另外一个粒子的概率云云。在转化过程中,只要系统满足时间对称性,那么整个系统的某个量是守恒的,这个量就是能量。
正因为此,能量有几乎无穷中表现方式,机械能,电磁能、强弱相互作用的场和粒子的能量等等。。她只是我们给定一个力学框架下,一个守衡量。
我们暂时无法解释宇宙中能量的来源是什么,这和我们无法解释时间的来源是什么一样。从这个意义上说,没有物理理论解释了能量的本质。他是一个数学值,他是一个守恒量,他和时间对称性有关,仅此而已。
但一般在力学问题中,能量有他的特殊意义:首先,他是一个标量;其次,它能够很好的作为一个标记,分类粒子的态(也就是说,不同的态,能量往往是不一样的);最后因为能量守恒,体系在某个状态能量的大小决定了它能吸收什么样子的能量,跃迁进入下一个态(或者反之,释放多少能量,返回到前一个态),了解了体系的能量谱,就能了解体系能发生什么样的动态反应。因此在求解经典或者量子体系的问题时,往往选择先求解不同状态的能量为第一步,去理解体系的能量谱。这也是为什么往往先写出哈密顿量,以求求得体系的能量谱来了解问题。
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